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色度座標圖(Chromaticity diagram)

Hightech   2017-06-15    A20170615003
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基礎
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❒ 可見光的波長不同則「顏色不同」
電磁波頻譜(Spectrum)如<圖一>所示,「不同波長的可見光」人類的眼睛看起來「顏色不同」。可見光是人類眼睛可以看見的光,大約可以分為紅、燈、黃、綠、藍、靛、紫等七大顏色區塊,由<圖一>可以看出,紅光的波長約為0.78μm(微米);紫光的波長約為0.38μm,所以紅光的波長較長,頻率較低,能量較低;紫光的波長較短,頻率較高,能量較高。顯然光波的波長與頻率成反比;頻率與能量成正比。

 


圖一 可見光有無限多種顏色形成連續光譜。

 

❒ 三原色的原理
我們以下面幾個例子說明,如何排列組合不同亮度的RGB三種顏色來形成幾乎所有可見光的顏色。假設有一個方格用來顯示某一種顏色,這樣的方格稱為「畫素(Pixel)」,我們將這個方格垂直切割成三個小方格,分別代表RGB三種顏色,這樣的小方格稱為「次畫素(Sub-pixel)」,如<圖二>所示。當紅色亮度100%(全亮)、綠色亮度100%(全亮)、藍色亮度100%(全亮)則我們的視覺會感受到三種顏色混合成白色,如<圖二>所示。知識力www.ansforce.com。

 

圖二 紅(R)、綠(G)、藍(B)三個次畫素不同亮度可以組合成連續光譜上幾乎所有的顏色。

 

❒ 色度座標圖的意義
可見光是人類眼睛可以看見的光,有無限多種顏色,科學家把這些顏色畫在「色度座標圖(Chromaticity diagram)」上,看起來像個馬蹄的形狀,在馬蹄形內的就是眼睛能看到的所有顏色。光的波長就是顏色,光有多少種波長,就有多少種顏色,因此光有無限多種顏色,而前面所說的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)其實只是一個大概的視覺感受,不同的發光元件所產生的光其實波長多少都有些差異,因此利用不同的發光元件所能產生的色彩並不相同。知識力www.ansforce.com。

 

傳統以白色發光二極體(WLED:White LED)做為背光源的液晶電視(LCD-TV)稱為「LED-TV」,要注意雖然廠商稱它為LED-TV,實際上它是「以LED做為背光源的LCD-TV」,它是使用「彩色濾光片(Color filter)」產生RGB三種顏色的光,如<圖三(a)>中的三角形(黑色)頂點就是RGB三種顏色,而三角形內的顏色就是這種電視所能組合成的所有顏色,三角形愈大代表可以組合成的顏色愈多色彩愈真實,由圖中可以看出,由於三角形小於馬蹄形,顯然這種電視並不能組合成眼睛能看到的所有顏色,但是這已經足夠製作電視讓我們看到真實的影像了。

 

後來有廠商開發出不同白光發光二極體(WLED)與彩色濾光片產生的RGB三種顏色,讓色度座標圖上的三角形(紅色)變大,這樣可以組合成更多的顏色,如<圖三(b)>所示,稱為「廣色域LED-TV」,但是這兩種電視都是使用彩色濾光片過濾白光產生RGB三種顏色,而且目前工業上背光源所使用的白色發光二極體(LED)顏色受限,因此可以組合成的顏色仍然不夠多。由圖中可以看出「有機發光二極體電視(OLED-TV)」產生的RGB三種顏色可以組合成更大的三角形(綠色),因此可以顯示更多的顏色,如<圖三(c)>所示;而「量子點電視(QD-TV)」產生的RGB三種顏色可以組合成更大的三角形(藍色),因此可以顯示更多的顏色,如<圖三(d)>所示。知識力www.ansforce.com。

 


圖三 色度座標圖(Chromaticity diagram)」。

 

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【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「光電科技與新儲存產業,全華圖書公司」。<我要買書